冷杀菌技术在食品生产中的应用

摘 要：食品中微生物的污染及其繁殖是引发食品变质的重要因素，因此杀菌成为了食品加工中关键的环节，冷杀菌技术是一种新型技术，和传统的热杀菌技术有较大差别，它不但能杀灭食品中的微生物，保护食品功能的生理活性，还能保持食品的新鲜度以及原有的风味和营养成分，本文对冷杀菌新技术在食品生产中的应用进行了探讨。

随着物质生活水平的不断提高，人们对食品的质量要求也越来越高，要求食品加工企业在杀菌的同时保持食品的新鲜度以及营养成分，然而传统的热杀菌技术远远不能达到消费者的这些要求。为满足消费者需求，食品生产商也不断开发新的杀菌技术，近年来，国内外企业经过不断努力研究出一系列新型冷杀菌技术[1]，此技术既能控制食品微生物数量，也能保持食品本身固有的品质，满足消费者对食品的要求。

1. 几种冷杀菌技术的对比分析
冷杀菌技术是一种的杀菌方法，它可以在杀菌过程中使得食品温度不升高或升高很低，并且能够保持食品的功能部分。主要有超高压杀菌技术、高压脉冲电场杀菌技术、脉冲强光杀菌技术、微波杀菌技术等。（1）超高压杀菌技术：该技术主要是通过破坏微生物细胞膜，抑制酶的活性和DNA等遗传物质的复制来实现。杀菌均匀、、低耗，还能保护原物质中的维生素、色素、营养成分等不发生变化，有效延长食品的储藏时间。
（2）高压脉冲电场杀菌技术： 此技术是流状食品（比如啤酒、牛奶、饮料）常用的杀菌技术，采用高压脉冲器产生的脉冲电场进行杀菌，用瞬时、高压处理放置在两极间的低温冷却食品。具有杀菌效果好、能耗低等特点，杀菌均匀，对食品的质量影响较小。
（3）脉冲强光杀菌技术：微生物主要的组成成分为水、蛋白质、脂肪等，而脉冲光具有一定的穿透力，当强光作用于活性结构时，蛋白质等发生变性，使得细胞失去生物活性，以达到杀菌的目的。此技术属于一种安全、、节能的冷杀菌技术[2]，经过此技术处理后，微生物会明显减少，但不会破坏掉食品的质量及营养成分，还具有投资少，无有害物质残留，杀菌时间短等特点。
（4）微波杀菌技术：微波杀菌是利用电磁场效应和生物效应改变微生物细胞膜的通透性，阻碍其正常生长发育，达到杀菌的目的。具有节约能源、安全环保、加热速度快等特点，杀菌效果理想。

2. 冷杀菌技术在食品生产中的应用
2.1 在果汁饮料生产中的应用
（1）超高压杀菌技术在果汁饮料生产中的应用：超高压杀菌生产果汁饮料的工艺流程：果实→榨汁→加入砂糖、果胶→配料混合→灌装密封→加压杀菌→成品。经过超高压技术的处理的果汁，颜色、营养、风味几乎与未处理过的新鲜果汁无异。
（2）高压脉冲电场杀菌技术在果汁饮料生产中的应用：经过此技术处理后的果汁，在22～25℃下的保质期为4周[3]。为提高此技术的应用效果，有人建议，将此技术与中等程度的热处理技术相结合或与溶菌酶、乳链球菌等天然抗微生物剂结合处理果汁，能减少果汁中的大肠杆菌，应用此方法处理后的果汁保质期得到延长，香味物质在脉冲前后无明显差异，口感更好。
2.2 在肉制品中的应用
微波杀菌技术是实现肉制品安全、杀菌的重要方法之一。其杀菌机理主要包括热效应和非热效应两方面。在微波的作用下，微生物细胞在微波场的作用下，产生热效应，随着温度的升高，分子结构遭到破坏，从而失去了生物活性，菌体死亡或无法继续繁殖，从而达到杀菌的目的[4]。微波杀菌加热速度快，且受热较热力杀菌均匀，能够解决软包装肉制品的杀菌问题，如对于酱牛肉的保鲜处理，微波加热温度达到50～60℃时，可杀死酱牛肉中的大部分腐败菌，这样就使酱牛肉的货架期大大延长。与低温长时杀菌相比，微波杀菌时间短，减小了对肉质的损伤，很大限度地保持肉制品的营养和风味。
2.3 在果蔬食品中的应用
脉冲强光杀菌技术是近年发展起来的一种非物理杀菌技术，它是通过光热和光化学效应的共同作用来杀灭微生物。在紫外线的照射下，微生物体内的蛋白质和核酸受到影响，阻碍DNA的复制与转录从而造成细胞死亡。除此之外，微生物体内的酶类也会吸收UV-C和UV-B，对微生物造成明显的伤害。如对大白菜、胡萝卜等进行表面灭菌，脉冲强光辐照剂量为0.3J/ cm2，两个脉冲处理后，蔬菜表面的微生物可下降1.6～2.6个数量级。用脉冲强光杀菌技术杀灭熟地瓜干表面染菌，经过20s的处理后，地瓜表面的大肠杆菌数量可以降低5个数量级，经过杀菌的地瓜干仍能保持原有的色泽和风味[5]。

3.小结
除以上介绍的几种冷杀菌技术外，还有真空杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌等非热杀菌技术，与传统的热杀菌技术相比，更能满足消费者对食品质量的要求，此技术不但能延长食品的保质期，还能避免热杀菌技术出现的营养流失现象，符合人们对健康食品的要求，但此技术应用过程中也存在一些不足，如超高压技术中处理食品只能用塑料等较软的包装，气密性要好；在运输食品中如果环境条件控制不当，很可能导致大量致命病菌的生长。另外冷杀菌技术的操作成本比传统的热杀菌技术要高很多，也从根本上抑制了冷杀菌技术的发展[6]。虽然此技术上存在一定的缺点，但是随着冷杀菌机理的深入研究和技术的逐渐完善，人们会享受到品质更高、营养成分更高的食品，因此在未来食品发展中也将起到很大的推动作用，从而带动整个食品行业的发展。
                                                   
文章来源公众号：食品研究